Trường: đại học thủy lợi bộ môn: xây dựng dân dụng và công nghiệp

KIẾN TRÚC (10%)

Tổng quan về công trình

- Tên công trình : Trụ sở Ngân hàng Ngoại Thương Việt Nam chi nhánh Quảng Bình (VIETCOMBANK).

- Địa điểm xây dựng: Thị xã Ba Đồn, Tỉnh Quảng Bình.

Mặt bằng quy hoạch công trình hình chữ nhật với kích thước (30x21,6)m tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí kho bãi và phương tiện thi công Địa hình xung quanh công trình bằng phẳng, và vị trí gần đường hai chiều giúp việc vận chuyển vật liệu, trang thiết bị và máy móc phục vụ thi công trở nên dễ dàng hơn.

Công trình được thiết kế đơn giản với mục đích làm văn phòng và cơ sở thương mại, bao gồm sảnh chính, sảnh phụ, sảnh giao dịch, quầy giao dịch, phòng quản lý và các phòng ban Các công trình phụ như hành lang và phòng vệ sinh được bố trí ở cuối dãy hành lang, nhằm đảm bảo thuận tiện cho các hoạt động giao dịch và quản lý.

Hệ thống điện nước và chiếu sáng được cung cấp liên tục và đầy đủ, đảm bảo cho máy móc thiết bị hoạt động ổn định, không làm gián đoạn công việc và các hoạt động dịch vụ.

Quy mô và đặc điểm công trình

+ Phía Đông Nam: Giáp trục đường quốc lộ 12A

+ Phía Tây Nam: Giáp với ủy ban nhân dân phường thị xã Ba Đồn;

+ Phía Bắc: Giáp trục đường Chu Văn An;

Khu đất có địa hình bằng phẳng, giao thông thuận lợi, rất thích hợp cho việc thi công công trình Với vị trí thuận lợi này, việc xây dựng không cần tốn kém cho cơ sở hạ tầng bên ngoài, mang lại lợi ích cho khu vực.

1.2.2 Đặc điểm khí hậu tự nhiên

Quảng Bình, thuộc vùng duyên hải Bắc Trung Bộ Việt Nam, có khí hậu phân chia thành bốn mùa rõ rệt: mùa Hè, mùa Đông và hai mùa chuyển tiếp Mùa mưa diễn ra tương tự như mùa Hè, trong khi mùa ít mưa thường xảy ra vào các tháng mùa Đông.

 Nhiệt độ: Nằm trong vùng khí hậu nóng ẩm, biên độ dao động nhiệt độ lớn.

Nhiệt độ trung bình hằng năm: 28 o C;

Tháng có nhiệt độ cao nhất: Tháng 7;

Tháng có nhiệt độ thấp nhất: Tháng 1;

 Mùa mưa: Từ tháng 9 đến tháng 3;

Lượng mưa trung bình hằng năm: 2.000 – 2.300 mm/năm;

Lượng mưa cao nhất trong năm: 330 mm;

Lượng mưa thấp nhất trong năm: 30 mm;

Số ngày mưa trung bình trong năm: 140 -148 ngày;

Gió Tây Nam: Gió khô xuất hiện từ tháng 5 đến tháng 9;

Gió Đông Bắc: Mang theo mưa phùn ẩm ướt từ tháng 10 đến tháng 4;

 Độ ẩm: Độ ẩm trung bình hằng năm là 85-90%.

 Thiên tai: Chịu ảnh hưởng của thiền tai do lũ lụt và bão hàng nằm

1.2.3 Đánh giá hiện trường khu đất lựa chọn

Khu đất có mặt bằng phẳng, giao thông thuận lợi và hệ thống hạ tầng hoàn chỉnh, bao gồm đường, cấp thoát nước, điện và chiếu sáng Nằm trên tuyến đường chính của thành phố, khu đất dễ dàng tiếp cận các phương tiện giao thông công cộng như taxi và xe buýt Bên cạnh khung cảnh thiên nhiên tươi đẹp, những yếu tố này sẽ tối ưu hóa công năng của tòa nhà khi đi vào hoạt động.

Công trình được đầu tư xây dựng trong khu trung tâm Thị xã Ba Đồn có thể kết nối với tuyến giao thông huyết mạch (đường quốc lộ 12A).

Trụ sở Ngân hàng Ngoại thương Vietcombank chi nhánh Quảng Bình: 1 tầng trệt

11 tầng và sân thượng, mái.

 Toàn bộ công trình gồm các hạng mục:

- Tổng chiều cao là +47,4 m kể từ cốt +0,00m

+ Tầng trệt cao 4,5m dành cho giao dịch ngân hàng và các công năng phục vụ tiên ích đi kèm như thang máy, không gian iternest hỗ trợ

+ Tầng 1 – 11 cao 3,6 dành cho văn phòng doanh nghiệp và các phòng đi kèm như hành chánh giám đốc, tiếp khách,

+ Tầng sân thượng cao 3,3m bố trí phòng kỹ thuật thang máy, bồn chứa nước

Các căn cứ và tiêu chuẩn áp dụng

2.1.1 Các căn cứ pháp lý

- Luật Xây dựng số 50/2014/QH13

- Luật Quy hoạch đô thị được Quốc hội thông qua ngày 17/06/2009 và có hiệu lực từ ngày 01/01/2010;

- Nghị định 37/2010/NĐ-CP ngày 07/04/2010 của Chính phủ về lập, thẩm định, phê duyệt và quản lý quy hoạch đô thị;

- Thông tư số 01/2016/TT-BXD ngày 01/02/2016 của Bộ Xây dựng về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia các công trình hạ tầng kỹ thuật;

- Thông tư số 10/2010/TT-BXD ngày 11/08/2010 của Bộ Xây dựng về quy định hồ sơ của từng loại quy hoạch đô thị;

- Quyết định 04/2008/QĐ-BXD ngày 03/04/2008 của Bộ Xây dựng về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về Quy hoạch xây dựng;

Quyết định số 21/2005/QĐ-BXD, ban hành ngày 22/07/2005 bởi Bộ Xây dựng, quy định hệ thống ký hiệu bản vẽ trong các đồ án quy hoạch xây dựng Quy định này nhằm mục đích thống nhất và nâng cao chất lượng quản lý các bản vẽ quy hoạch, đảm bảo tính minh bạch và dễ hiểu cho các bên liên quan trong quá trình triển khai dự án xây dựng.

- Quyết định số 28/QĐ-UBND ngày 19/5/2011 của Ủy ban nhân dân Thành phố về ban hanh quy định về điều chỉnh quy hoạch;

- Quyết định số 50/2011/QĐ-UBND ngày 12/7/2011 của Ủy ban nhân dân Thành phố về lập, thẩm định và phê duyệt quy hoạch đô thị trên địa bàn;

Quyết định số 62/2012/QĐ-UBND ngày 25/12/2012 của Ủy ban nhân dân thành phố đã sửa đổi và bổ sung một số điều của Quyết định số 50/2011/QĐ-UBND, ban hành ngày 12/7/2011, liên quan đến việc lập, thẩm định và phê duyệt quy hoạch đô thị trên địa bàn.

Quyết định số 10/2002/QĐ-NHNT, được ban hành vào ngày 01/04/2002 bởi Thống đốc Ngân Hàng Nhà Nước, quy định tiêu chuẩn kỹ thuật cho kho tiền và các phương tiện vận chuyển chuyên dụng trong tổ chức tín dụng Quy định này nhằm đảm bảo an toàn và hiệu quả trong việc quản lý tiền tệ của các tổ chức tài chính.

2.1.2 Các quy chuẩn , tiêu chuẩn thiết kế được áp dụng

- QCXDVN 01:2008/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về Quy hoạch Xây dựng

- QCVN 06:2010/BXD - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về an toàn cháy cho nhà và công trình

- QCXDVN 05 : 2008/BXD - Nhà ở và công trình công cộng – An toàn sinh mạng và sức khỏe

- QCXDVN 01:2002/BXD – Quy chuẩn Xây dựng công trình để người tàn tật tiếp cận sử dụng

- TCXDVN 264: 2002 – Nhà và công trình – Nguyên tắc cơ bản xây dựng công trình để đảm bảo người tàn tật tiếp cận sử dụng

- TCXDVN 323 : 2004 – Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế ( tham khảo)

- TCVN 4451-2012 – Nhà ở - Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

- TCVN 4450:1987: Căn hộ ở - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 4474:1987: Thoát nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 4513:1988: Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 5687:2010: Thông gió, điều hòa không khí - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 6772:2000: Chất lượng nước; Nước thải sinh hoạt; Giới hạn ô nhiễm cho phép.

- TCVN 9210:2012: Nhà ở cao tầng - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 2622:1978: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình - Tiêu chuẩn thiết kế.

- TCVN 9385:2012: Chống sét cho công trình xây dựng - Hướng dẫn thiết kế, kiểm tra và bảo trì hệ thống.

- Thông tư số 03/2016TT-BXD: Quy định về phân cấp công trình xây dựng và hướng dẫn áp dụng trong quản lý hoạt động đầu tư xây dựng.

- Và các tiêu chuẩn, quy định khác về kiến trúc.

- VB 1245/BXD –KHCN – Hướng dẫn chỉ tiêu kiến trúc áp dụng cho công trình nhà ở cao tầng

- Các tiêu chuẩn - quy phạm thiết kế thuộc các chuyên ngành liên quan của ViệtNam.

Giải pháp thiết kế kiến trúc

2.2.1 Giải pháp thiết kế kiến trúc

Công trình sở hữu hình khối kiến trúc hiện đại, phù hợp với đặc điểm của một trụ sở kinh tế quy mô lớn Những đường nét ngang và thẳng đứng không chỉ tạo nên vẻ bề thế mà còn thể hiện sự vững chắc của công trình.

2.2.2 Giải pháp thiết kế mặt bằng

Trụ sở Ngân hàng Ngoại Thương Việt Nam chi nhánh Quảng Bình (Vietcombank) 13 tầng cao gồm 1 tầng trệt 12 tầng và 1 tầng kỹ thuật.

- Mặt bằng tầng trệt được bố trí: Khu giao dịch

Công trình được thiết kế với hai cửa ra vào, bao gồm cửa chính hướng ra trục đường chính để phục vụ khách hàng đến giao dịch và cửa phụ ở mặt sau dành cho nhân viên cũng như lối thoát nạn khi cần thiết Khu vực sảnh giao dịch được bố trí hai quầy giao dịch nằm hai bên, với khu vực chờ cho khách ở giữa Tại tiền sảnh, cửa chính còn có khu vực Auto bank với 4 máy ATM và khu vực E-Banking hoạt động 24/24, nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Kho tiền được đặt cạnh quầy ngân quỹ, bao gồm hai khu vực chính: khu vực gara cho xe chở tiền và khu vực kho, gồm kho chính và kho phụ Vị trí này không chỉ thuận tiện cho việc di chuyển tiền mà còn đảm bảo an ninh tối ưu.

+ Khu vệ sinh chung dành cho khách và nhân viên làm việc ở tầng này Khu vệ sinh được chia làm 2 phòng nam và nữ riêng biệt.

+ Phần diện tích còn lại bố trí phòng kỹ thuật, sảnh, hành lang và cầu thang (thang máy và thang bộ).

KHO PHỤ GRARA XE CHỞ TIỀ N KHO TIEÀ N

Hình 2.1: Mặt bằng kiến trúc tầng trệt

Mặt bằng từ tầng 1 đến tầng 11 được thiết kế để bố trí phòng làm việc cho bộ phận Hành chính – nhân sự và bộ phận kiểm soát nội bộ Các phòng này sử dụng vách ngăn nhẹ, thuận tiện cho việc thay đổi và linh hoạt trong tương lai.

+ Bố trí phòng họp nội bộ

+ Khu nhà vệ sinh chung dành cho khách và nhân viên làm việc ở lầu 1 Khu vệ sinh được chia làm 2 phòng nam và nữa riêng biệt

+ Phần diện tích còn lại bố trí phòng kỹ thuật, sảnh, hành lang và cầu thang (thang máy và thang bộ).

PHÒ NG HỌP NỘ I BỘ

KHU VỰC ĐƯỢC HÚ T THUỐ C HÀ NH CHÍNH NHÂ N SỰ

Cầu thang Xem chi tiết bản vẽ KT33

Vách nhôm kính cường lực 12 ly

Vách nhôm kính cường lực 12 ly Vách nhôm kính cường lực 12 ly

Hình 2.2: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 4,5,6 11

- M ặt bằng tầng t hượng được bố trí: Khu vực đặt bồn nước Inox + máy lạnh trung tâm + kỹ thuật thang máy

Để thuận tiện cho việc di chuyển trong công trình, thiết kế đã bố trí 02 thang máy và 02 thang bộ, đảm bảo giao thông thông suốt cho khách hàng và nhân viên mà không bị chồng chéo Đồng thời, hệ thống này cũng giải quyết vấn đề thoát nạn trong trường hợp khẩn cấp Cầu thang bộ ở cuối công trình được thiết kế riêng cho việc thoát nạn, với hệ thống cửa chống cháy và chịu nhiệt để đảm bảo an toàn.

Các tầng làm việc được thiết kế với hệ thống hành lang rộng rãi, giúp thuận tiện cho việc di chuyển giữa các phòng ban và đồng thời tối ưu hóa diện tích làm việc.

KHU VỰC ĐẶT MÁ Y LẠNH TRUNG TÂ M

P KY Õ T HN UA ÄT TH AN G M ÁY

BOÀ N INOX 5 m3 MÁ Y NƯỚ C NÓ NG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜ I

+ 44.100 phòng kho và trang thiết bị

Hình 2.3: Mặt bằng kiến trúc tầng thượng

2.2.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng.

Mặt đứng của công trình được thiết kế đối xứng, sử dụng kết cấu bê tông cốt thép và tường gạch, mang lại sự vững chắc nhưng không nặng nề Hệ thống cửa sổ kính thông thoáng ở cả bốn mặt giúp tăng cường ánh sáng tự nhiên và sự thoáng đãng cho không gian.

Mặt đứng của công trình được chia làm 3 phần:

Tại khu vực sảnh chính, công trình được thiết kế với mảng kính rộng, mang đến không gian nhẹ nhàng và thoáng mát, tạo cảm giác an tâm và thoải mái cho khách hàng Các mảng tường ở phần đế được ốp đá granite, góp phần tạo nên vẻ vững chắc và uy nghi cho toàn bộ công trình.

Các mảng tường của công trình được thiết kế với hệ thống cửa sổ và vách kính, giúp tạo sự thông thoáng và giảm bớt cảm giác nặng nề từ kết cấu bê tông và tường gạch Sử dụng sơn nước và các tấm hợp kim nhôm ốp, phần thân của công trình mang lại cảm giác nhẹ nhàng và hiện đại.

- Phần đỉnh: nằm ở tầng trên cùng của công trình.

Công trình được thiết kế với các mảng tường ở bốn mặt đứng để gắn logo và tên của Ngân hàng Ngoại thương Những logo lớn được treo cao không chỉ giúp khách hàng và đối tác dễ dàng nhận diện điểm giao dịch mà còn nâng cao thương hiệu ngân hàng Đây là một hình thức quảng cáo hiệu quả, góp phần tạo dựng uy tín cho Ngân hàng Ngoại thương Chi nhánh tại Quảng Bình.

- Tóm lại, việc thiết kế hình dáng mặt đứng công trình phù hợp với các yêu cầu sau:

- Tạo vẻ uy nghi, vững chắc nhưng nhẹ nhàng.

- Tạo cảm giác thoải mái và yên tâm cho khách hàng và mọi đối tác khi đến làm việc tại phòng giao dịch.

- Dáng vẻ mang tính hiện đại, không cầu kỳ, phù hợp với phong cách kiến trúc hiện nay trong khu vực.

Trụ sở của Ngân hàng Ngoại thương Việt Nam tại Hà Nội có hình thức và màu sắc tương tự, tạo nên sự đặc trưng cho toàn bộ hệ thống ngân hàng này.

Hình 2.4: Mặt đứng công trình

Kẽ joint lừm kớch thước 2 1 ị30

Hình 2.5: Mặt cắt công trình

Công trình được thiết kế với công năng làm trụ sở văn phòng làm việc và là nới diễn ra các hoạt động dao dịch tiền tệ.

Giải pháp kết cấu

Dựa vào điều kiện địa chất công trình, thủy văn khu vực xây dựng và hình dáng kiến trúc, chúng tôi áp dụng hệ kết cấu khung bê tông cốt thép chịu lực kết hợp với lõi cứng thang máy Dầm sàn mái được đổ bê tông toàn khối và tường bao che được xây bằng gạch Móng công trình sử dụng móng cọc khoan nhồi để đảm bảo tính ổn định và an toàn.

Các giải pháp thiết kế kỹ thuật khác

Thông hơi thoáng gió là yêu cầu cần thiết đối với con người, nó tạo cho chúng ta cảm giác thoải mái.

+ Về quy hoạch: Xung quanh công trình trồng cây xanh để dẫn gió, che nắng, chắn bụi và điều hòa không khí

+ Về thiết kế: Xung quanh và bên trong có các cửa sổ và các ô thoáng để đón gió trực tiếp, xuyên phòng cùng hành lang và cầu thang.

Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.

+ Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài

+ Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo từ hệ thống các bóng điện.

2.4.2 Cấp điện và chống sét

Hệ thống điện của Trụ sở được kết nối từ nguồn điện đô thị qua biến áp riêng, đảm bảo an toàn với hệ thống đóng ngắt tự động cho từng tầng Tất cả dây dẫn được lắp đặt ngầm theo tiêu chuẩn kỹ thuật và mỹ thuật, có tiếp đất đầy đủ Việc lắp đặt thiết bị điện và dây dẫn tuân thủ đúng tiêu chuẩn hiện hành Hệ thống chiếu sáng được thiết kế độc lập với hệ thống điện máy, sử dụng điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50 Hz, đảm bảo hoạt động ổn định cho khu nhà Hệ thống điện dễ bảo trì, sửa chữa, và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng, đồng thời có máy phát điện dự phòng khi mất điện lưới.

Hệ thống thu lôi chống sét được thiết lập cấp 1, trên mái bố trí kim thu sét thép

Cột thép có đường kính 18cm, chiều dài 1m và chôn sâu 0,3m, với chiều cao sử dụng 1m, được tráng kẽm Dây dẫn trên mái làm bằng thép có đường kính 10mm và được tráng kẽm, trong khi chân đỡ dây thép có đường kính 8mm và dài 0,2m cũng được tráng kẽm Các dây dẫn xuống đất được đặt trong trụ thép ống có đường kính 100mm, dài 12m và chôn bằng phương pháp khoan sâu từ 1 đến 13m, bên trong được sơn chống rỉ Phần tiếp đất sử dụng tia và cọc thép ống có đường kính từ 50 đến 60mm, dài 12m.

Nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước sạch của thị trấn qua các ống dẫn đến bể chứa và trực tiếp đến các phòng Dung tích bể chứa được thiết kế dựa trên số lượng người sử dụng và khả năng dự phòng cho sự cố mất nước Hệ thống ống dẫn được lắp đặt ngầm trong tường, kết nối đến các khu vệ sinh.

- Thoát nước: Gồm có thoát nước mưa và thoát nước thải.

Hệ thống thoát nước mưa bao gồm sê-nô dẫn nước từ các ban công, sử dụng ống nhôm tráng kẽm được lắp đặt trong hộp đường ống kỹ thuật Các ống này kết nối từ mái xuống đất và dẫn nước ra hệ thống thoát nước chung của thị trấn.

Để đảm bảo hệ thống thoát nước thải sinh hoạt không bị ô nhiễm, cần thiết phải có bể tự hoại để nước thải chảy vào Hệ thống ống dẫn phải được thiết kế kín, không có hiện tượng rò rỉ nhằm ngăn chặn ô nhiễm môi trường.

2.4.4 Hệ thống điều hòa nhiệt độ và dịch vụ thông tin

Bố trí máy điều hòa nhiệt độ hợp lý cho căn hộ chung cư là cần thiết để tạo ra vi khí hậu lý tưởng cho sinh hoạt và làm việc Hệ thống điều hòa trung tâm được lắp đặt tại tầng kỹ thuật, đồng thời cần thực hiện các biện pháp cách âm, cách nhiệt và chống rung để ngăn chặn tiếng ồn và sự truyền động từ phòng kỹ thuật đến các căn phòng và khu vực công cộng khác.

Dây mạng được luồn trong ống PVC và chôn ngầm trong tường, trần và được dẫn đến các phòng.

Để nâng cao chất lượng sống và mang lại sự tiện lợi cho khách hàng khi làm việc và giao dịch tại trụ sở ngân hàng, toàn bộ các tầng của tòa nhà được trang bị hệ thống wifi miễn phí, đảm bảo phủ sóng toàn bộ khu vực.

2.4.5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

+ Phòng cháy: Được thiết kế theo TCVN 2622 – 1995.

Trong công tác chữa cháy, Trụ sở được trang bị một hầm cứu hỏa bên trong và một hầm cứu hỏa bên ngoài Mỗi cửa ra vào được bố trí hai bình cứu hỏa khô, giúp xử lý kịp thời các đám cháy nhỏ trong công trình Ngoài ra, xung quanh trụ sở có đường giao thông nội bộ, đảm bảo xe cứu hỏa có thể tiếp cận nhanh chóng khi cần thiết.

Trụ sở được trang bị hệ thống báo cháy tự động để phát hiện sớm nguyên nhân gây hỏa hoạn Các lối đi, cầu thang và cửa thoát hiểm được thiết kế rộng rãi, với cửa vệ sinh có bề rộng 0,8m, hành lang 2m và chiều rộng thang 1,5m, đảm bảo an toàn khi thoát hiểm Cầu thang thoát hiểm ở cuối hành lang có chiều rộng 900mm, với khoảng cách xa nhất từ các phòng đến lối thoát là 22m, đáp ứng tiêu chuẩn thoát người Thiết kế buồng thang ngăn chặn khói tụ lại khi có cháy, kèm theo hệ thống thông gió và van tự động mở khi xảy ra sự cố Ngoài ra, trụ sở còn có hệ thống cấp nước chữa cháy và bình chữa cháy cầm tay bằng hóa chất được bố trí dễ thấy, đảm bảo tính thẩm mỹ và tiện lợi trong sử dụng.

2.4.6 Giải pháp bố trí giao thông

 Giải pháp giao thông theo phương đứng

Công trình được trang bị 2 thang máy và 2 cầu thang bộ với khoảng cách tối đa giữa cầu thang và thang máy không vượt quá 20m, đảm bảo giao thông nội bộ và ngoại bộ thuận tiện Thiết kế tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn phòng cháy chữa cháy, đảm bảo khả năng thoát người nhanh chóng và an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố.

 Giải pháp giao thông theo phương ngang

+ Bao gồm hành lang đi lại, sảnh, hiên, hành lang ngoài.

Giao thông theo phương ngang trong một tòa nhà có đặc điểm là các cửa phòng đều mở ra sảnh của các tầng Từ sảnh, người dùng có thể dễ dàng tiếp cận thang bộ và thang máy để di chuyển lên xuống theo ý muốn, tạo thành một hệ thống giao thông theo phương đứng thuận tiện.

Kết luận

Sau khi hoàn thành, trụ sở mới được thiết kế hiện đại và sang trọng, phù hợp với xu hướng kiến trúc hiện đại Dự án không chỉ nâng cao tính tiện nghi cho các hoạt động giao dịch tiền tệ mà còn hỗ trợ định hướng phát triển của đất nước và đáp ứng xu thế xã hội.

Công trình có quy mô lớn, đáp ứng nhu cầu làm việc và hoạt động thương mại dịch vụ trong bối cảnh kinh tế hiện nay Khi dự án hoàn thành, nó sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế của địa phương và tỉnh.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢIKHOA CÔNG TRÌNHNGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG

KẾT CẤU (45%)

CÁC CĂN CỨ THIẾT KẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

1.1 Các căn cứ và tiêu chuẩn thiết kế kết cấu công trình

1.1.1 Các tài liệu cơ sở

Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công kết cấu cho Trụ sở Ngân hàng Ngoại Thương Việt Nam chi nhánh Quảng Bình (VIETCOMBANK) được xây dựng dựa trên các nguyên tắc thiết kế hợp lý, bao gồm việc thực hiện báo cáo khảo sát địa chất để đảm bảo tính khả thi và an toàn cho công trình.

+ Báo cáo kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc.

+ Yêu cầu của hồ sơ thiết kế kiến trúc

+ Các tài liệu tiêu chuẩn , quy chuẩn hiện hành của nhà nước

+ Kinh nghiệm thiết kế , thi công thực tế của nhà thầy tư vâ

+ Các tài liệu chuyên ngành khác

+ Nội dung kỹ thuật trao đổi trong các cuộc họp với Chủ đầu tư

1.1.2 Quy chuẩn, tiêu chuẩn và các tài liệu áp dụng

Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam và các tiêu chuẩn quốc tế được chấp thuận, áp dụng khi không có tiêu chuẩn Việt Nam tương đương Các danh mục tiêu chuẩn cụ thể sẽ được liệt kê trong tài liệu.

+ TCVN 4612:1988 Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng Kết cấu bê tông cốt thép Ký hiệu quy ước và thể hiện bản vẽ.

+ TCVN 5572:1991 Hệ thống tài liệu xây dựng Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Bản vẽ thi công

+ TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động.

+ TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

+ TCXD 205:1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 10304:2012 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 9393:2012 Phương pháp thử nghiệm hiên trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.

+ TCVN 9397:2012 Cọc - Kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp động biến dạng nhỏ

+ TCVN 9346:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển

+ TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

+ TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió.

+ TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 9379 : 2012 Kết cấu xây dựng và nền – Nguyên tắc cơ bản về tính toán + EUROCODE 2 Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép ( Tiêu chuẩn châu Âu )

Bên cạnh các tiêu chuẩn quy phạm, bài viết còn tham khảo nhiều sách và tài liệu chuyên ngành từ nhiều tác giả khác nhau, được liệt kê trong phần tài liệu tham khảo.

Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải

T Vật liệu Trọng lượng riêng

(kN/m 3 ) Hệ số vượt tải

2 Vữa xi măng trát, ốp, lát 18 1,3

7 Bê tông sỏi nhám nhà xe 20 1,1

- Dựa vào hồ sơ thiết kế kiến trúc công trình và hồ sơ địa chất thủy văn

- Các yêu cầu về tải trọng, thiết kế kết cấu công trình quy định trong tiêu chuẩn.

1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu và vật liệu

1.2.1 Các giải pháp kết cấu

Theo các dữ liệu về kiến trúc như hình dáng, chiều cao nhà, không gian sử dụng thì giải pháp kết cấu có thể là:

Trong hệ thống chịu lực của nhà, các cấu kiện thẳng đứng chủ yếu là các tường phẳng, được thiết kế để chịu tải trọng đứng Tuy nhiên, trong các công trình cao tầng, tải trọng ngang thường chiếm ưu thế, vì vậy các tấm tường cần phải chịu cả tải trọng ngang và tải trọng đứng Tải trọng ngang được truyền đến các tường qua bản sàn, khiến cho các tường cứng hoạt động như dầm consol với chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này phù hợp cho các công trình có chiều cao không lớn và yêu cầu không gian bên trong không quá rộng.

Hệ kết cấu không gian được hình thành từ các thanh đứng và thanh ngang, kết nối tại các nút giao nhau Khung phẳng liên kết với nhau bằng các thanh ngang, tạo ra một cấu trúc không gian vững chắc Phương pháp này khắc phục nhược điểm của hệ tường chịu lực, nhưng vẫn tồn tại hạn chế như tiết diện cấu kiện lớn do phải chịu tải trọng ngang lớn, độ cứng ngang thấp dẫn đến chuyển vị ngang lớn, và chưa khai thác tối đa khả năng chịu tải trọng ngang của lõi cứng.

Lõi chịu lực là một cấu trúc dạng vỏ hộp rỗng, có thể là kín hoặc hở, có chức năng chịu toàn bộ tải trọng của công trình và truyền xuống đất Hệ thống lõi chịu lực có khả năng chịu tải trọng ngang tốt và tận dụng vách tường bê tông cốt thép làm vách cầu thang Để tối ưu hóa hiệu suất của hệ kết cấu, sàn cần phải có độ dày và chất lượng cao, đặc biệt là tại các điểm giao giữa sàn và vách cần được thi công đảm bảo.

Hệ thống truyền lực này hoạt động dựa trên nguyên tắc các bản sàn được gối trực tiếp lên kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài, loại bỏ sự cần thiết của các gối trung gian bên trong Với khả năng chịu tải rất lớn, hệ thống này là lựa chọn lý tưởng cho việc xây dựng các tòa nhà siêu cao tầng, thường từ 80 tầng trở lên.

1.2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình

Mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà cao tầng đều có những ưu và nhược điểm riêng Đối với chung cư cao tầng, việc sử dụng tường chịu lực không hợp lý do yêu cầu chịu tải trọng ngang và thông thoáng Hệ kết cấu khung với chuyển vị ngang lớn và kích thước tiết diện lớn cũng không phù hợp Giải pháp hệ lõi kết cấu yêu cầu thiết kế với độ dày sàn lớn và phân bố lõi hợp lý Để đáp ứng các yêu cầu kiến trúc và kết cấu, biện pháp sử dụng hệ hỗn hợp, kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản, là lựa chọn tối ưu Trên cơ sở phân tích thực tế, hai hệ hỗn hợp có tính khả thi cao đã được xác định.

Sơ đồ này được thiết kế để tính toán khi khung chỉ chịu tải trọng thẳng đứng từ diện tích truyền tải, cùng với tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng từ các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi và tường Trong sơ đồ, tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp, hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn rất nhỏ.

Sơ đồ này thể hiện rằng khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng với xà ngang và các kết cấu chịu lực cơ bản khác Trong trường hợp này, khung được liên kết cứng tại các nút, được gọi là khung cứng.

- Lựa chọn kết cấu chịu lực chính

Qua phân tích, sơ đồ khung giằng được đánh giá là hợp lý, với kết cấu lõi (lõi cầu thang) giúp chịu tải trọng đứng và ngang, từ đó nâng cao hiệu quả chịu lực cho toàn bộ hệ kết cấu Lõi cầu thang không chỉ tăng cường khả năng chịu lực mà còn giảm tải trọng ngang tác động lên từng khung, cho thấy sự làm việc đồng thời giữa khung và lõi là một ưu điểm nổi bật Chính vì vậy, hệ khung giằng được lựa chọn làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình này.

1.2.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu cột dầm sàn a Sàn nấm Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm, nên cùng chiều cao nhà sẽ có số tầng lớn hơn, đồng thời cũng thuận tiện cho thi công Tuy nhiên, để cấp nước và cấp điện điều hòa, ta phải làm trần giả nên ưu điểm này có giá trị không cao.

Sàn nấm có nhược điểm là khối lượng bê tông lớn, dẫn đến chi phí cao và kết cấu móng nặng nề Dưới tác động của gió động và động đất, khối lượng tham gia dao động lớn, tạo ra lực quán tính cao, làm tăng nội lực và giảm hiệu quả về giá thành cũng như thẩm mỹ Ngược lại, sàn sườn có ưu điểm nhờ độ cứng ngang lớn, giúp giảm khối lượng bê tông và nội lực, từ đó tiết kiệm vật liệu Độ cứng cao cũng làm giảm chuyển vị ngang, mang lại sự thoải mái cho người sử dụng, khiến sàn sườn trở thành lựa chọn phổ biến trong thi công xây dựng hiện nay.

Nhược điểm: Chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phương án sàn nấm. c Sàn ô cờ

Hệ kết cấu sàn được hình thành từ các dầm vuông góc, chia bản sàn thành các ô nhỏ với nhịp ngắn, khoảng cách giữa các dầm thường là 3m Dầm chính có thể thiết kế dưới dạng dầm bẹt, giúp tiết kiệm không gian trong phòng Ưu điểm của hệ kết cấu này là giảm thiểu số lượng cột, tạo không gian sử dụng rộng rãi và kiến trúc đẹp, phù hợp cho các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao như hội trường và câu lạc bộ Hệ thống này có khả năng chịu lực tốt và thuận tiện cho việc bố trí mặt bằng.

Nhược điểm của sàn ứng lực trước bao gồm chi phí không tiết kiệm và quy trình thi công phức tạp Khi mặt bằng sàn quá rộng, cần thiết phải bố trí thêm các dầm chính, dẫn đến chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Mặc dù có thể kết hợp sử dụng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm, nhưng điều này cũng làm tăng chi phí do kích thước dầm lớn hơn.

XÁC ĐỊNH TẢI RỌNG TÁC DỤNG

- Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ vào Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995.

- Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu.

- Hoạt tải sử dụng theo tiêu chuẩn.

- Tải trọng gió: vì công trình có chiều cao 47,4 m > 40m nên khi tính cho tải trọng gió phải bao gồm gió tĩnh + gió động.

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình

Tĩnh tải sàn bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu như cột, dầm, sàn và tĩnh tải trọng dương, vách kính đặt lên công trình Khi xác định tĩnh tải, cần xác định trọng lượng đơn vị để tự độ lăm có số phần tĩnh tải về các dầm thép diện phần tĩnh tải và độ cứng Tĩnh trọng bản thân từ các vách, cột và dầm sẽ được phân mềm tự động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lượng bản thân.

Bảng 2.1: Tí&nh tă1i tăc dung lên săn văn phọng, phọng khăch , săn vê sinh

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán

Tổng tĩnh tải không kể đến bản sàn BTCT 1,43

Tổng tĩnh tải có kể đến bản sàn BTCT 4,18

Bảng 2.2: Tí&nh tă1i tăc dung lên săn vê sinh

Hê sọ+ vựớt tă1i (kN/m 2 )

Vự&ă lọt, chọ+ng thă+m tăọ dọ+c dăy 50mm,

Tọ8ng tí&nh tă1i khọng kê8 đê+n săn BTCT 1,52 Tọ8ng tí&nh tă1i cọ kê8 đê+n săn BTCT 4,27

Bảng 2.3: Tí&nh tă1i săn măi

Các lớp vật liệu Tiêu chuẩn n Tính toán

Vữa láng chống thấm, dày 20mm,

Xà gồ và mái tôn, 0,20 1,05 0,21

Tổng tĩnh tải không kể đến bản sàn BTCT 1,12

Tổng tĩnh tải có kể đến bản sàn BTCT 3,87 b Tĩnh tải do tường xây

Bảng 2.4: Că+u tăọ vă tă1i trọng căc lớp văt liêu tựớng xăy 220mm

Hai lớp vữa trát, , dày

Khối xây gạch, , dày 220(mm) 3,96 1,1 4,36

Bảng 2.5: Că+u tăọ vă tă1i trọng căc lớp văt liêu tựớng xăy 110mm

Hai lớp vữa trát, , dày

Khối xây gạch, , dày 110(mm) 1,98 1,1 2,18

- Tuy thêọ chực năng sự1 dung căc ọ săn, tă cọ căc lọăi họăt tă1i khăc nhău (thêọ TCVN 2737:1995), tă cọ căc lọăi họăt tă1i cu1ă săn:

Bảng 2.6: Bă1ng tọ8ng hớp họăt tă1i tăc dung lên săn

Hệ số vượt tải (kN/m 2 )

2 Sảnh, cầu thang, hành lang Toàn phần 3,0 1,2 3,6

4 Phòng họp, phòng đợi Toàn phần 4,0 1,2 4,8

5 Ban công và logia Toàn phần 2,0 1,2 2,4

6 Mái có sử dụng Toàn phần 1,5 1,3 1,95

7 Mái không sử dụng Toàn phần 0,75 1,3 0,98

- Tiêu chuẩn áp dụng TCVN 2737 - 1995: “Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế: TCXD 229 - 1999: “Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737 - 1995”.

- Công trình được xây dựng tại khu vực trung tâm TX Ba Đồn – Tỉnh Quảng Bình có

Trong vùng gió IIIB, với địa hình dạng B, các công trình cao tầng có chiều cao vượt quá 40m cần được xem xét kỹ lưỡng về thành phần tĩnh và động của tải trọng gió Đặc biệt, thành phần gió tĩnh đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá độ an toàn và khả năng chịu lực của công trình.

- Áp lực tiêu chuẩn của tải trọng gió tĩnh tác động vào điểm i (cao độ zi) được xác định theo công thức:

Áp lực gió tiêu chuẩn tại thị xã Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình được xác định với các hệ số điều chỉnh cho sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình Cụ thể, hệ số động đẩy là +0,8, trong khi hệ số điều chỉnh cho địa hình là -0,6 Ngoài ra, hệ số độ tin cậy của tải trọng gió được xác định là n = 1,2.

Bảng 2.7: Hệ số k tra theo bảng 5 ứng với vùng B có giá trị như sau:

Tầng Cao độ Hệ số k

Khi xác định hệ số k, cần sử dụng cao trình tại vị trí cao nhất của tầng, tính theo cao trình so với cốt tự nhiên và dựa trên dạng địa hình B Đồng thời, việc xác định điểm đặt và phương chiều của tải trọng gió cũng rất quan trọng.

Gió tác động lên các bề mặt đứng của công trình như tường và vách kính, sau đó truyền tải trọng xuống các kết cấu đứng như cột hoặc vách lõi Khả năng tiếp nhận và phân phối tải trọng này phụ thuộc vào độ cứng của các kết cấu, với kết cấu cứng hơn có khả năng chịu tải tốt hơn.

Giả thuyết tính toán sàn cứng tuyệt đối cho thấy chuyển vị tại mọi điểm trên mặt phẳng sàn là đồng nhất Để đảm bảo phân phối tải trọng gió chính xác vào các kết cấu chịu lực ngang, trong phần mềm ETABS, cần khai báo tải trọng gió tĩnh đặt lên dầm biên của mặt bằng công trình.

Lực tác động của tải trọng gió tĩnh lên công trình được xác định tại các chiều cao đặt trọng tâm của kết cấu ngang, chẳng hạn như sàn tầng 1, thông qua các phương pháp tính toán cụ thể.

Lực tác động của tải trọng gió lên công trình tại các mức sàn được xác định theo công thức đã nêu, dẫn đến bảng tính tải trọng gió như dưới đây.

Tính toán tải trọng cho tầng trệt:

Với chiều cao của tầng là 4,5 m; tra TCVN 2737 - 1995 ta có k = 0,86;

Bảng 2.8: Tă1i trọng giọ tí&nh thêọ phựớng X

Bảng 2.9: Tă1i trọng giọ tí&nh thêọ phựớng Y

Mái 47,4 3,3 1,38 1,03 1,38 1,24 1,65 286,2 b Thành phần gió động

Sơ đồ tính toán được chọn là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng.

Hình 2.1: Sơ đồ tính toán gió động

Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi.

Vị trí các điểm tập trung khối lượng liên quan đến cao trình trọng tâm của các kết cấu chịu tải trọng ngang như sàn nhà và mặt bằng bố trí giằng ngang Độ cứng của thanh công xôn được xác định dựa trên độ cứng tương đương của công trình Để tính toán độ cứng tương đương, cần xem xét sự chuyển dịch tại đỉnh của các kết cấu và thiết bị cố định.

Theo TCXD 229: 1999, việc tính toán thành phần động của tải trọng gió cho nhà cao tầng trên 40m được thực hiện khi thỏa mãn điều kiện tần số dao động riêng, cụ thể là fi+1>fL>fi Trong đó, fi và fi+1 là tần số dao động riêng thứ i và i+1, còn fL là giá trị giới hạn của tần số dao động riêng (Hz) Khi f > fL, lực quán tính phát sinh do dao động có thể không cần tính đến Đối với nhà cao tầng trong vùng gió II-B, tiêu chuẩn quy định độ giảm logia của công trình bê tông cốt thép Để xác định tải trọng gió động, cần tính toán dao động riêng và tần số dao động riêng của công trình, với tần số dao động được xác định bằng tổ hợp nội lực TTDD=TT+0,5HT.

- Khảo sát dao động bằng etabs

Tất cả các kết cấu chịu lực trong công trình được mô hình hóa dưới dạng không gian 3 chiều, sử dụng phần tử khung cho cột và dầm, cùng với phần tử tấm vỏ cho sàn và vách cứng Việc tính toán và khảo sát chu kỳ dao động cũng như dạng dao động là rất quan trọng.

12 mode dao động đầu tiên Ta có 3 dạng dao động cơ bản như sau:

Hình 2.2: Các dạng dao động.

Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động theo TCVN 229-1999 là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải;

Công trình có khai báo cả tải trọng gió động nên chọn số dao động cần xét cho phù hợp với điều kiện đang xét;

Theo bảng 9 mục 6.14 TCVN 2737:1995 có

Theo gió động số chu kì đầu tiên cần phải xét đến thõa mãn

Vậy khảo sát hình dáng dao động của 12 mode theo kết quả phân tích từ phần mềm Etabs như sau:

- Chu kỳ và tần số của 12 dao động

Bảng 2.10: Bảng chu kì và tần số dao động

Mode Chu kỳ T (s) Tần số f (Hz)

Để tính toán tác động của gió động, chúng ta chỉ cần xem xét dao động thứ nhất Quan sát cho thấy chuyển vị tại đỉnh mái theo phương Ox và Oy đều lớn, điều này cho phép chúng ta sử dụng tần số để tính toán tác động của gió theo cả hai phương x và y.

Bảng 2.11: Chuyển vị của dạng dao động riêng thứ nhất.

Diaphrag m Mode UX UY UZ RX RY RZ

Bảng 2.12: Chuyển vị của dạng dao động riêng thứ hai.

Story Diaphragm Mode UX UY UZ RX RY RZ

Với những giao động thỏa mãn điều kiện trên:

Giá trị của thành phần gió động:

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của gió ở độ cao z theo dạng dao động thứ i sẽ là

: Hệ số động lực được xác định bằng đồ thị, phụ thuộc vào thông số và độ giảm loga của dao động

: Dịch chuyển ngang của công trình ở độ cao z ứng với dạng dao động riêng tính toán.

: Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần : Khối lượng phần thứ j của công trình

: Thành phần động phân bố đều của tải trọng gió ở phần thứ j;

Sj diện tích đón gió của phần j của công trình;

i : Hệ số áp lực động nội suy từ Bảng trong TCXD 229-1999.

Hình 2.3 Hình vẽ xác định kích thước công trình theo mặt đón gió

Hình2.4 Đồ thị xác định động lực

Hệ số tương quan không gian  được xác định từ kết quả nội suy Bảng 4 trong TCXD 229-1999 qua các tham số và 

Bảng 2.13 Bảng hệ số tương quan không gian

Bảng 2.14: Bảng tính toán kích công trình theo mặt đón gió

Trong đó kích thước của công trình:

Chiều dài mặt đón gió D = 30 (m)

Chiều rộng mặt đón gió L = 21,6 (m)

Tính toán gió động theo phương X

Từ hệ số ta tra đồ thị bằng nội suy ứng với đường cong 1 tìm được

Hệ số tương quan được nội suy từ bảng 4 với và

Hệ số độ tin cậy γ: 1,2

Tính toán gió động theo phương Y

Từ hệ số ta tra đồ thị bằng nội suy ứng với đường cong 1 tìm được

Hệ số tương quan được nội suy từ bảng 4 với và

Hệ số độ tin cậy γ: 1,2

Bảng 2.15: Bảng khối lượng tham gia dao động

Story Diaphrag m MassX MassY XCM YCM CumMassX CumMassY XCCM YCCM XCR YCR

Từ việc tính toán trên, ta có bảng kết quả tính thành phần động của tải trọng gió như sau:

Bảng 2.16: Thành phần gió động theo phương x.

Hê sọ+ ăp lực đọng

(kN) yji yjiWFj yji 2Mj

Bảng 2.17: Thành phần gió động theo phương y.

Hê sọ+ ăp lực đọng

(kN) yji yjiWFj yji 2Mj

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BẢN SÀN

3.1.1 Mặt bằng tên ô sàn và kích thước

Hình 3.1: Măt băNng dă2m săn tă2ng điê8n hính 3.1.2 Vật liệu sử dụng a Bê tông

Bảng 3.1: Chí1 tiêu cu1ă bê tọng

Khọ+i lựớng riêng  Cựớng đọ tính tọăn R b

Cựớng đọ chiu kêọ tính tọăn

B25 25 kN/m 3 14,5 MPă 1,05 MPă b Cốt thép

Bảng 3.2: Phăn lọăi cọ+t thêp

STT Lọăi thêp Đăc tính / Kê+t că+u sự1 dung

3.1.3 Xác định tải trọng a Tĩnh tải (đã trình bày chương 2) b Hoạt tải (đã trình bày chương 2)

Bảng 3.3: Tải trọng tác dụng lên các ô sàn Ô

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn g tt

Hoạt tải p tt Tổng tải trọng q tt

Phòng làm việc, phòng hành chính nhân sự, phòng họp

Do có nhiều ô sàn, chúng ta sẽ tập trung vào hai ô sàn lớn nhất là sàn phòng làm việc và sàn vệ sinh, trong khi các ô sàn khác sẽ được bố trí theo mô hình của hai ô sàn này.

3.2 Tính toán bản sàn theo sơ đồ đàn hồi

3.2.1 Phương pháp tính nội lực a Trường hợp bản sàn làm việc theo 2 phương

Khi tỷ số ô bản được xem là bản kê 4 cạnh, bản làm việc theo 2 phương.

Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi cần lựa chọn loại sơ đồ phù hợp dựa trên điều kiện liên kết của ô bản với tường hoặc dầm Để đảm bảo an toàn, ô bản thường được coi là liên kết khớp với dầm biên, tuy nhiên, khi bố trí thép, cần sử dụng thép tại biên ngàm đối diện để bố trí cho biên khớp.

- Theo sơ đồ đàn hồi, ta dùng các bảng tính toán lập sẵn dùng cho các bản đơn và lợi dụng nó để tính toán bản liên tục.

Cắt dải bản rộng 1m theo phương tính toán là bước quan trọng trong thiết kế Việc xác định nội lực trong các dải bản cần dựa trên sơ đồ đàn hồi, đồng thời phải xem xét tính liên tục của các ô bản để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong phân tích kết cấu.

- Theo sách KCBTCT phần cấu kiện cơ bản, tra phụ lục 17 có công thức tính toán sau:

+ Mômen lớn nhất ở nhịp theo 2 phương: ; + Mômen lớn nhất ở gối tựa theo 2 phương: ; Trong đó: : Hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l1

: Hệ số để xác định mômen ở nhịp theo phương l2 : Hệ số để xác định mômen ở gối theo phương l1

: Hệ số để xác định mômen ở gối theo phương l2

: (Ptt, Gtt: Hoạt tải và Tĩnh tải tính toán bao gồm tĩnh tải tường và tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn trên 1m 2 bản)

Hình 3.2: Sớ đọ2 nọi lực b Trường hợp bản sàn làm việc theo 1 phương

Khi tỷ số thì ô bản được xem là bản dầm Lúc này bản làm việc theo một phương (phương cạnh ngắn).

Cắt một dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để xác định nội lực

Căn cứ theo loại liên kết ta có:

Hình 3.3: Sơ đồ nội lực cho bản loại dầm

* Bản ngàm hai đầu: Mômen giữa nhịp: Mn q.l 2 24

* Bản 1 đầu ngàm 1 đầu khớp: Mômen giữa nhịp: Mn 9.q.l 2

3.2.2 Tính toán bản sàn (Sàn vệ sinh (6,80m x 3,0m)) a Nội lực của ô bản sàn

- Xét tỷ số Tính toán theo bản làm việc 1 phương

- Mômen lớn nhất ở gối tựa: b Tính toán cốt thép

- Tính cho dải bản rộng 1m, hs = 100 (mm)

- Với bê tông B30 cốt thép nhóm CB300-T và

Chọn thép có đường kính 6mm có Khoảng cách giữa các cốt thép là:

3.3 Tính toán bản sàn theo sơ đồ khớp dẻo

3.3.1 Phương pháp tính nội lực

- Bản làm việc theo 2 phương, liên kết cứng (ngàm) ở 4 cạnh.

- Tính theo sơ đồ khớp dẻo Sơ đồ tính như hình vẽ.

- Để thuận tiện cho thi công, ta chọn phương án bố trí thép đều cả hai phương.

- Xác định nội lực (Theo trang 22, 23 sách "sàn sườn bê tông toàn khối " của GS.TS.Nguyễn Đình Cống) như sau :

Hình 3.4: Sơ đồ tính toán theo khớp dẻo

- Khi tính toán theo sơ đồ khớp dẻo ta lấy M1 là mômen chuẩn của ô bản Ta đặt các hệ số như sau:

- Mômen M1 được xác định theo công thức sau:

Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn được tính bằng kN/m², trong đó lt1 và lt2 đại diện cho nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn và cạnh dài Việc tính toán dựa trên sơ đồ khớp dẻo, do đó nhịp tính toán được xác định tại mép dầm.

D: Hệ số phụ thuộc vào cách đặt cốt thép trong bản Do bố trí cốt thép đều theo 2 phương nên ta có công thức xác định D như sau :

- Xác định M2, MAi, MBi theo công thức:

3.3.2 Tính toán sàn ( sàn phòng làm việc (4,5m x 4,0m)) a Nội lực của ô bản sàn

- Vì tính toán theo sơ đồ khớp dẻo nên nhịp tính toán lấy tại mép dầm

- Xét tỷ số Tính toán theo bản 2 phương

- Tra theo bảng 2.2 (trang 22,23 sách “Sàn sườn bê tông toàn khối” của GS.TS Nguyễn Đình Cống) dựa theo tỷ số:

Bảng 3.4: Các hệ số để tính bản hai phương

- Có: b Tính toán cốt thép

 Cốt thép chịu mômen dương theo phương L1

 Cốt thép chịu mômen dương theo phương L2

 Cốt thép chịu mômen âm theo phương L1

 Cốt thép chịu mômen âm theo phương L2

3.3.3 Tính toán bản sàn (Sàn hành lang 6,8m x 2,95m) a Nội lực của ô bản sàn

- Vì tính toán theo sơ đồ khớp dẻo nên nhịp tính toán lấy tại mép dầm

Tính toán theo bản kê 2 cạnh làm việc 1 phương

Hình 3.5: Sơ đồ tính toán theo khớp dẻo 1 phương b Tính toán cốt thép

Tĩnh tải tính toán của sàn:

Hoạt tải tính toán của sàn:

Tổng tải trọng tính toán là:

- Xác định nội lực của ô bản:

Xét 1 dầm 2 đầu ngàm chọn

- Mômen dương tại giữa nhịp:

3.4 Kiểm tra võng và vết nứt

- Độ võng của ô bản hai phương tính theo công thức:

Trong đó: l1: Cạnh ngắn của ô bản sàn q: Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản 1m

: Hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 của ô bản 2 phương

Bảng 3.5: Bảng kiểm tra độ võng

- Độ võng lớn nhất của sàn phải thỏa mãn điều kiện Do tất cả các ô đều có L1 < 6m nên theo TCVN 5574-2018, độ võng giới hạn của sàn với trần phẳng:

Theo TCVN 5574 – 2012, cấp chống nứt phụ thuộc vào điều kiện làm việc và loại thanh thép Đối với kết cấu được che phủ và nhóm thép thanh CI, A-I, CII, A-II, CIII, A-III, A-IIIB, CIV A-IV, cấp chống nứt được xác định là cấp 3 Giá trị hạn chế cho sự mở rộng ngắn hạn và dài hạn của vết nứt cũng được quy định trong tài liệu này Tải trọng tính toán cho cấp chống nứt cấp 3 là tải trọng tiêu chuẩn, và do tải trọng tiêu chuẩn thường nhỏ hơn tải trọng tính toán, sinh viên sẽ sử dụng giá trị nội lực do tải trọng tính toán gây ra để kiểm tra Nếu tất cả các yêu cầu đều được thỏa mãn, có thể xem như đã đáp ứng khi tính toán với tải trọng tiêu chuẩn.

Theo điều 7.1.2.4 trang 102 TCVN 5574 – 2012, việc tính toán sự hình thành vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện được thực hiện cho các cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm và kéo lệch tâm Mômen do ngoại lực, ký hiệu là Mr, được xác định nằm ở một phía của tiết diện so với trục song song với trục trung hòa và cách xa vùng chịu kéo của tiết diện hơn cả Đối với cấu kiện chịu uốn, giá trị của Mr bằng với M.

Mcrc: Mômen chống nứt của tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện khi hình thành vết nứt được xác định theo công thức sau :

Trong đó: Mrp: Mômen do ứng lực P đối với trục dùng để xác định Mr, tuy nhiên do kết cấu không có ứng lực P nên Mrp = 0.

Rbt,ser: Cường độ tính toán chịu kéo của bê tông khi tính toán theo trạng thái

Với B30 thì Rbt,ser = 1,8(MPa) = 18(daN/cm 2 )

Wpl: Modun chống uốn của tiết diện quy đổi lấy với mép biên kéo.

Mômen quán tính của bê tông vùng nén đối với trục trung hòa được xác định dựa trên tiết diện chữ nhật của bản sàn và cốt thép đơn Công thức tính toán cho trường hợp này như sau:

Mômen tĩnh của vùng bê tông chịu kéo được xác định liên quan đến trục trung hòa Chiều cao của vùng nén trong tiết diện quy đổi được tính toán theo công thức cụ thể.

- Khi đó ta xác định được:

Từ các kết quả trên ta tính được:

- Có: Mr = M = 7,15(kN.m) = 71500(daN.cm) < Mcrc

Không hình thành vết nứt.

3.5 Bố trí và cấu tạo cốt thép cho sàn

- Tính toán đoạn vươn của cốt mũ bằng công thức sau:

- Sàn phòng học và sàn hành lang:

Hình 3.6: Bố trí thép sàn lớp dưới

Hình 3.7: Bố trí thép sàn lớp trên

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

4.1 Giải pháp kết cấu thang bộ

Cầu thăng bằng là một phần quan trọng trong cấu trúc của công trình, do đó cần được tính toán một cách chi tiết và chính xác Việc thiết kế cầu thăng bằng không chỉ đảm bảo tính an toàn mà còn góp phần vào sự ổn định và hiệu suất của toàn bộ công trình.

- Cọng trính cọ kích thựớc lớn, khọng giăn rọng nên lựu lựớng ngựới đi lăi lớn.

Dọ đọ că2u thăng bọ phă1i đựớc thiê+t kê+ săọ chọ đă1m bă1ọ viêc lựu thọng vă thọăt hiê8m cu1ă cọng trính.

- Phựớng ăn kê+t că+u chiu lực:

- Thăng BTCT cọ cọ+n thăng:

Ưu điểm của việc sử dụng đê dớn và băng thăng là giúp giảm chiều dày của băng thăng, đồng thời nâng cao khả năng chịu lực Điều này dẫn đến việc giảm độ võng, tạo ra sự cứng cáp hơn cho kết cấu Ngoài ra, việc này cũng giúp ngăn bụi và tăng cường hiệu quả cho các tầng dưới.

 Nhựớc điê8m: Thi cọng phực tăp.

- Thăng BTCT khọng cọ cọ+n thăng:

 Ưu điê8m: Dê thi cọng, că+u tăọ đớn giă1n

 Nhựớc điê8m: Đọ cựng kêm hớn nên đọ vọ&ng lớn hớn, chiê2u dăy bă1n thăng lớn.

- Dọ đọ, kê+t hớp với giă1i phăp kiê+n truc chọn giă1i phăp thiê+t kê+ că2u thăng cọ cọ+n

4.2.1 Lựa chọn vật liệu a Bê tông

Bảng 4.1: Chí1 tiêu cu1ă bê tọng

Khối lượng riêng  Cường độ tính toán R b Cường độ chịu kéo tính toán R bt Mô đun đàn hồi E b

B25 25 kN/m 3 14,5 MPa 1,05 MPa b Cốt thép

Bảng 4.2: Phăn lọăi cọ+t thêp

4.2.2 Chọn kích thước tiết diện cầu thang

Hình 4.1: Mặt bằng kết cấu thang bộ

Hình 4.2: Mặt cặt kết cấu thang bộ

Đối với bản thang, chúng ta cắt 1m theo phương chịu lực và thực hiện tính toán giống như các cấu kiện chịu uốn Chiếu nghỉ và dầm chiếu nghỉ được tính toán tương tự như các cấu kiện bê tông cốt thép cơ bản thông thường.

- Đối với thang ở các tầng điển hình có chiều cao 3,6m ta sử dụng thang 2 vế, vế 1 có

Cầu thang gồm 12 bậc, với chiều cao mỗi bậc là 135mm và chiều rộng là 300mm Bậc cuối cùng dẫn lên chiếu nghỉ cao 130mm Tương tự, vế 2 cũng có 12 bậc với kích thước tương tự: chiều cao 135mm, chiều rộng 300mm và bậc cuối cùng dẫn đến chiếu tới cao 130mm.

- Độ dốc của bậc thang nằm trong khoảng 2536 0

+ Góc nghiên của bản thang:

+ Chiều dài tính toán của bản thang:

+ Chiều rộng tính toán của bản thang:

Bản loại dầm, tính toán làm việc theo phương cạnh ngắn + Chiều dày bản thang: ;

: Hệ số phụ thuộc tải trọng

: Với bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) l: là chiều dài cạnh ngắn.

Chọn bản thang dày (mm)

- Bản chiếu nghỉ: Có kích thước , tính toán bản làm việc 1 phương

- Bản chiếu tới: Có kích thước , tính toán bản làm việc 2 phương

- Chọn kích thước tiết diện dầm:

+ Dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới:

4.3 Thiết kế các cấu kiện cầu thang bộ

- Tải tọng tác dụng lên bản thang.

Bảng 4.3: Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu bản thang

Các lớp hoàn thiện Chiều dày

(kN/m 2 ) Hệ số vượt tải TT TT

+ Tĩnh tải theo phương đứng: (kN/m 2 )

+ Tổng tải trọng tác dụng vuông góc với mặt nghiêng của bản thang:

- Bản thang là bản loại dầm nên ta cắt 1(m) theo phương cạnh ngắn và tính toán như dầm đơn giản 1 đầu ngàm 1 đầu khớp

Hình 4.3: Sơ đồ tính bản thang b Tính toán cốt thép

- Tính toán cốt thép chịu mômen âm:

- Tính toán cốt thép chịu mômen dương:

4.3.2 Thiết kế bản chiếu nghĩ

- Tải tọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ.

Bảng 4.4: Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu bản chiếu nghỉ

Các lớp hoàn thiện Chiều dày

+ Tổng tải trọng: a Sơ đồ tính

- Bản chiếu nghĩ là bản loại dầm nên ta cắt 1(m) theo phương cạnh ngắn và tính toán như dầm đơn giản 1 đầu ngàm 1 đầu khớp

Hình 4.4: Sơ đồ tính bản thang b Tính toán cốt thép

- Tính toán cốt thép chịu mômen âm:

- Tính toán cốt thép chịu mômen dương:

4.3.3.Thiết kế bản chiếu tới (tương tự bản chiếu nghĩ)

- Tải tọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ: a Sơ đồ tính

Hình 4.5: Sơ đồ tính bản chiếu tới

- Xét tỷ số Tính toán theo bản 2 phương

- Tra theo bảng 2.2 (trang 22,23 sách “Sàn sườn bê tông toàn khối” của GS.TS Nguyễn Đình Cống) dựa theo tỷ số:

Bảng 4.5: Các hệ số để tính bản hai phương r=lt2/ lt1 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 2

(kN/m 2 ) b Tính toán cốt thép

- Tính toán tương tự như phần tính thép sàn tầng điển hình (Chương 2)

Bảng 4.6: Bảng tính cốt thép bản chiếu nghỉ

Cốn thang là một dầm đơn giản được đặt nghiêng, có khả năng chịu tải trọng phân bố đều từ ô bản thang, cùng với trọng lượng của chính cốn thang và lan can tay vịn.

- Tiết diện cốn thang 11x30cm chọn abv = 30(mm)  h0 = 300 – 30 = 270(mm)

- Cốn thang có chiều dài tính toán là: a Tải trọng

Bảng 4.7: Tải trọng tác dụng lên cốn thang

(kN/m) Trọng lượng bản thân cốn thang 0,11 0,3 25 0,83 1,1 0,91 Trọng lượng 2 lớp vữa trát dày

- Tải trọng từ bản thang truyền vào cốn thang:

Tổng tải trọng tác dụng lên 1m cốn thang:

- Tải trọng tác dụng lên cốn thang được quy về lực tác dụng vuông góc với trục cốn: b Sơ đồ tính

Hình 4.7: Sơ đồ tính toán cốn thang c Nội lực cốn thang

- Lực cắt: d Tính toán cốt thép

- Tính theo tiết diện hình chữ nhật (cm)

- Cốt thép dọc dùng thép CB300-V:

 Cốt thép chịu mômen dương:

 Cốt thép chịu mômen âm:

 Tính toán cốt thép đai:

- Chọn cốt đai , 2 nhánh có

- Bước đai cấu tạo SCT

+ Đối với đoạn đầu dầm gần gối tựa có chiều dài S , với dầm chịu tải phân bố đều:

+ Trong đoạn Sg khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai không vượt quá: 150mm và

+ Trong đoạn giữa dầm: SCT = min( ; 500mm) = min(225mm; 500mm)

- Kiểm tra sự cần thiết phải đặt cốt đai: Bỏ qua ảnh hưởng của lực dọc trục nên

> Q = 16,1(kN) Không cần tính toán cốt đai và đặt cốt đai theo cấu tạo

Hình 4.8: Bố trí thép dầm cốn thang 4.3.5 Tính toán dầm chiếu nghĩ 1, dầm chiếu tới a Tải trọng

- Trọng lượng bản thân dầm:

- Tải trọng lớp vữa trát dày 10mm:

- Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào dưới dạng phân bố đều:

- Trọng lương do bản thang truyền vào:

- Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên toàn dầm:

- Lực tập trung do cốn thang truyền vào: b Sơ đồ tính toán

Hình 4.9: Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ 1

(kN.m); (kN) c Tính toán cốt thép

 Cốt thép chịu mômen dương:

(mm 2 ) Chọn có As = 628 (mm 2 )

 Cốt thép chịu mômen âm:

- Cốt thép chịu mômen âm đặt theo cấu tạo

+ Đối với đoạn đầu dầm gần gối tựa có chiều dài Sg, với dầm chịu tải phân bố đều:

+ Trong đoạn Sg khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai không vượt quá: 150mm và

Trong đoạn giữa dầm: SCT = min( ; 500mm) = min(225mm; 500mm) mm

(kN) > Q = 48,7 (kN) Không cần tính toán cốt đai và đặt cốt đai theo cấu tạo

Hình 4.10: Bố trí thép DCN1, DCT 4.3.6 Tính toán dầm chiếu nghĩ 2 a Tải trọng

- Trọng lượng bẩn thân dầm: (kN/m)

- Tải trọng lớp vữa trát dày 10mm: (kN/m)

- Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào dưới dạng phân bố đều:

- Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên toàn dầm:

(kN/m) b Sơ đồ tính toán

Hình 4.11: Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ 2 c Tính toán cốt thép

- Tính toán tương tự DCN1

Bảng 4.8: Bảng tính cốt thép dầm chiếu nghỉ 2

+ Đối với đoạn đầu dầm gần gối tựa có chiều dài Sg, với dầm chịu tải phân bố đều:

+ Trong đoạn Sg khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai không vượt quá: 150mm và mm

+ Trong đoạn giữa dầm: SCT = min( ; 500mm) = min(225mm; 500mm)

(kN) > Q = 21,15 (kN) Không cần tính toán cốt đai và đặt cốt đai theo cấu tạo

Hình 4.12: Bố trí thép DCN2

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC NGẦM

Dựa trên kết quả từ chương 2 và việc sử dụng phần mềm Epanet để tính toán mạng lưới cấp nước, chúng tôi đã xác định được các thông số kích thước bể chứa.

- Bể chứa có kích thước 7,0x5,3x2,0 m

- Bể nước ngầm có xe đi lại trên nắp bể, cốt nắp bể thấp hơn mặt đất tự nhiên 0.2m

Sơ bộ chọn kích thước các tiết diện như sau:

 Mô hình bể chứa trong SAP

Hình 5.1: Mô hình trong sap 2000

Hình 5.2: Mặt bằng và mặt cắt bể chứa 5.1.2 Vật liệu a Bê tông

Khối lượng riêng  Cường độ tính toán R b Cường độ chịu kéo tính toán R bt Mô đun đàn hồi E b

2 Thêp CB400-V: ; Cọ+t thêp dọc:

5.2 Xác định tải trọng và tổ hợp tải trọng

5.2.1 Các loại tải trọng tác dụng lên bể chứa

- Tải trọng bản thân : hệ số tin cậy n =1,1

Áp lực nước trong bể chứa bao gồm áp lực ngang tác động lên thành đài và trọng lượng của nước tác dụng lên đáy bể Hệ số tin cậy được sử dụng trong tính toán là n = 1,0.

- Áp lực đất : áp lực ngang của đất tác dụng vào thành đài, hệ số tin cậy n = 1.15

Xét các trường hợp tổ hợp tải trọng sau :

- Tổ hợp 1 : TH1 = TLBT ×1,1 + áp lực đất ×1,15

- Tổ hợp 2 : TH2 = TLBT ×1,1 + áp lực nước×1,0

- Tổ hợp 3 : TH3 = TLBT ×1,1 + áp lực nước ×1,0 + áp lực đất ×1,15

- Tổ hợp 4 : TH4 = TLBT×1,1 + áp lực đất ×1,15 + áp lực nước ×1,0 + Hoạt tải xe

- Tổ hợp bao : biểu đồ bao của các tổ hợp trên.

5.2.3 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền

Bảng 5.1: Mô tả lớp đất

(m) Độ sâu (m) Mô tả lớp đất

1 1 0 Đất lâp : bê tông, gạch vụn nhỏ, cát

2 8 1,7 Sét pha màu xám đen, trạng thái chảy đến dẻo chảy

3 5,1 9,3 Sét pha màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái dẻo cứng

4 13,3 15 Sét pha màu xám ghi, xám đen, trạng thái dẻo mềm

5 2 27,5 Cát pha màu xám đen, trạng thái dẻo

6 18 29 Cát hạt vừa, hạt nhỏ màu xám ghi, xám đen, lẫn sạn sỏi,kết cấu chặt đến rất chặt

7 - >48 Đá sét bột kết màu xám ghi phong hóa hoàn toàn.

Bảng 5.2: Chỉ tiêu cơ lý của đất

Chí1 tiêu Độ ẩm tự nhiên W% 42,81 29,88 41,83 25,29 – 21,33

Dung trọng khô gk g/cm 3 1,22 1,46 1,23 1,53 – 1,53

Khối lượng riêng g/cm 3 1,69 1,69 1,71 1,67 1,64 1,67 Độ bão hòa G % 92,8 95,03 93,8 90,44 – – Độ rỗng n % 54,77 45,81 54,53 42,86 – 38,71

Chỉ số dẻo Ip % 16,91 14,0 18,7 6,74 – – Độ sệt B 0,94 0,42 0,68 0,48 – –

Hệ số nén lún a1-2 cm 2 /kg 0,08 0,03 0,06 0,03 – –

- Khả năng chịu tải của đất nền

- Kiểm tra khả năng chịu tải của nền

Tổng tải trọng truyền xuống nền:

(Kết quả lấy từ Sap) Áp lực truyền xuống nền:

:Nền đủ khả năng chịu lực

- Xác định áp lực gây lún tại tâm đáy bể

Chúng ta có thể sử dụng công thức được đưa ra bởi J.E.Bowles, kết hợp công thức của Terzaghi, Hansen :

- Kn : hệ số nền (kN/m 3 )

- C : hệ số phụ thuộc vào hệ thống đơn vị, với hệ thống SI (System International),thì C = 40, do đó công thức có thể viết thành :

+ c : lực dính của đất, c = 6,7 kN/m 2

+ g : trọng lượng riêng của đất, g = 16,9 kN/m3

+ Z : độ sâu đang khảo sát, Z = 2,5m

Trong nghiên cứu thực nghiệm, n là hệ số điều chỉnh kết quả tính toán Kn, nhằm đảm bảo sự chính xác gần đúng với kết quả thực nghiệm Nếu không tiến hành thí nghiệm, giá trị của n sẽ được mặc định là 1.

+ : các hệ số phụ thuộc vào góc ma sát trong của đất

5.2.5 Xác định áp lực ngang của đất

- Áp lưc ngang được xác định theo công thức sau

Với : , trọng lượng riêng của đất

Góc ma sát trong của đất h: Độ sâu h (m) 0 0.5 1 1.5 2 2.5

5.3 Tính toán nội lực và cốt thép bể chứa

- Áp lực nước tác dụng vào thành bể và đáy bể (phần tử Shell) được gán theo dạng áp lực mặt (Surface Pressrue) :

 Mặt tác dụng : mặt 5 màu tím, mặt trong bể.

 Phương : cùng chiều trục 3 màu xanh, vuông góc với thành bể, đi từ trong ra ngoài.

- Áp lực ngang của đất được tác dụng vào thành đài (phần tử Shell) được gán theo dạng áp lực mặt (Surface Pressrue ) :

 Mặt tác dụng : mặt 6 màu đỏ, mặt tiếp xúc với đất.

 Phương : ngược chiều trục 3 màu xanh.

- Tải sửa chữa : được gán cho nắp bể và đáy bể theo dạng lực phân bố đều

(Uniform Load), phương tác dụng theo chiều của tải trọng bản thân.

 Các giá trị nội lực xuất ra như sau :

- Đối với phần tử dầm ( Frame) :

- M2 : moment 2-2 nằm trong mặt phẳng 1-3, uốn quanh trục 2

- M3 : moment 3-3 nằm trong mặt phẳng 1-2, uốn quanh trục 3

- V2 : lực cắt theo phương trục 2 (Shear 2-2)

- V3 : lực cắt theo phương trục 3 (Shear 3-3)

- Đối với phần tử vỏ ( Shell) :

- M22 : moment uốn quanh trục 1 (màu đỏ)

- M11 : moment uốn quanh trục 2 (màu trắng)

5.3.2 Các công thức tính toán cấu kiện a Cấu kiện chịu kéo

:diện tích tiết diện toàn bộ cốt thép dọc

- Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm của tiết diện quy đổi

Với :độ lệch tâm tính toán

: Độ lệch tâm ngẩu nhiên

- Lệch tâm tiết diện chữ nhật:

Khi lực dọc được đặt trong khoảng giữa các hợp lực trong cốt thép s và s’, nó sẽ ảnh hưởng đến sự phân bố ứng suất Ngược lại, nếu lực dọc nằm ngoài khoảng giữa các hợp lực trong cốt thép s và s’, điều này cũng sẽ tác động đến cấu trúc Chiều cao vùng chịu nén x có thể được xác định thông qua công thức cụ thể.

Với tính theo mục (6.2.2.3TCVN356:2005) b Cấu kiện chịu uốn c Cấu kiện chịu nén lệch tâm tiết diện chữ nhật

- Trong đó: - Diện tích vùng bê tông chịu nén

 Khi Đối với cấu kiện làm bằng bê tông có cấp nhỏ hơn hoặc bằng B30, Cốt thép nhóm CI, A-I, C-II, A-II, C-III, A-III, x được xác định theo công thức:

Khi tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm, cần xem xét ảnh hưởng của độ cong đến độ bền, đặc biệt khi độ mảnh cao Độ bền này được xác định theo các điều kiện cụ thể bằng cách nhân với hệ số tương ứng.

- Với chiều cao vùng chịu nén được xác định từ công thức:

5.3.3 Tính toán nội lực và cốt thép cho phần tử dầm (Frames) a Dầm trên

- Kích thước: 30x40cm, lấy a=a’=3 cm

- Lực tác dụng lên dầm:

- Các giá trị nội lực max (xét trong tất cả các trường hợp)

Lực dọc trục P (Axial Force)

Axial Force Shear Force 2-2 Moment 3-3

M3 gây uốn, lực cắt V2 và lực dọc gây kéo:

- Kiểm tra kích thước tiết diện dầm:

Nến không thay đổi kích thước tiết diện dầm

- Kiểm tra điều kiện lực cắt:

Bố trí cốt đai theo cấu tạo:

 Bố trí cốt thép cho dầm nắp:

Hình 5.3: Cốt thép dầm nắp

Dầm trong công trình chủ yếu chịu uốn do trọng lượng bản thân và tải trọng từ nắp bể truyền xuống, đồng thời cũng chịu kéo do áp lực nước tác động lên thành bể Momen M22 là khá nhỏ và không đáng kể, trong khi Momen M33 lớn tại nhịp gần tường do phải chịu tải trọng từ sàn nắp bể và áp lực nước lên thành bể.

5.3.4 Tính toán nội lực và cốt thép cho nắp bể a Nắp bể

- Xét một dải bản nắp điển hình:

- Các giá trị nội lực ( xét trong tất cả các trương hợp )

- Vòm nắp chủ yếu chịu uốn và chịu kéo

 Bố trí thép cho sàn nắp:

Hình 5.4: Cốt thép sàn nắp bể

Nắp bể chịu uốn do trọng lượng bản thân và tải trọng hoạt động, trong khi lực kéo xuất hiện do áp lực nước tác động lên thành bể, tạo ra lực tác dụng lên nắp bể.

5.3.5 Tính toán nội lực và cốt thép cho thành bể a Thành bể

+ Tải trọng từ sàn nắp truyền xuống

+ Áp lực nước và áp lực đất tác dụng

- Xét 4 dải thành bể điểm hình sau:

 Giá trị nội lực ở dải cột góc bể - dải 1 ( xét trong tất cả các trường hợp )

+ Cốt thép chịu kéo theo phương trục 1 (nằm ngang)

+ Cốt thép chịu kéo theo phương trục 2 (thẳng đứng):

+ Kiểm tra ứng suất nén trong bê tông:

 Chú thích: : Làm căng thớ trong; : Làm căng thớ ngoài

 Bố trí cốt thép thành bể chứa

Hình 5.5: Cọ+t thêp thănh bê8 5.3.6 Tính toán nội lực và cốt thép cho đáy bể a Đáy bể

+ Tải trọng từ thành bể truyền xuống

- Xét 4 dải đáy bể điển hình:

 Giá trị nội lực ở dải thành bể - dải 1 ( xét trong tất cả các trường hợp )

 Giá trị nội lực ở dải trong thành bể - dải 2 ( xét trong tất cả các trường hợp )

 Giá trị nội lực ở dải giữa - dải 3 ( xét trong tất cả các trường hợp )

 Giá trị nội lực ở dải biên - dải 4 ( xét trong tất cả các trường hợp )

 Chú thích: : làm căng thớ trên; : làm căng thớ dưới

 Bố trí cốt thép đáy bể như sau:

Hình 5.6: Cốt thép đáy bể

TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG

6.1 Mô hình hóa kết cấu khung

Hình 6.1: Mô hình công trình trong Etabs

Hình 6.2: Mặt bằng sàn tầng điển hình trong Etabs

+ TCVN 356 - 2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép.

+ TCVN 2737- 1995 : Tải trọng và tác động tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 5574 - 2018 : Kết cấu bê tông và BTCT tiêu chuẩn thiết kế.

+ TCVN 198 - 1997: Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối.

+ TCVN 9386 - 2012: Thiết kế công trình chịu Động đất.

Sử dụng phân mềm tính toán kết cấu ETABS, phiên bản 9.7.4

Sơ đồ tính của hệ khung không gian bao gồm khung, sàn và vách cứng, trong đó trục khung đứng là trục cột và trục khung ngang trùng với cốt sàn tương ứng Khi xem xét tác dụng của tải trọng gió, sàn được coi là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó, do đó, sàn kết hợp với dầm có nhiệm vụ truyền tải trọng ngang vào khung.

Trục tường thường lệch so với trục cột, dẫn đến việc tải trọng từ tường truyền xuống dầm và sau đó xuống cột Điều này tạo ra tải trọng tập trung và mômen xoắn cho dầm, cũng như mômen cho cột Tuy nhiên, do độ cứng của nút khung rất lớn, tác động của mômen lệch tâm lên dầm có thể được bỏ qua, chỉ xem xét ảnh hưởng cục bộ.

Sơ đồ làm việc bao gồm:

+ Cột, dầm là phần tử thanh.

+ Sàn vách là phần tử tấm.

+ Liên kết chân cột với móng là liên kết ngàm.

Chất tải vào sơ đồ tính

- Sơ đồ làm việc bao gồm các phần tử thanh (cột và dầm), các phần tử tấm

Tĩnh tải (TT) là tải trọng bê tông của các cấu kiện được xác định dựa trên kích thước và các thông số vật liệu như mô đun đàn hồi (E), với hệ số vượt tải là 1,1 trong chương trình tự tính Tĩnh tải còn bao gồm tải trọng của lớp cấu tạo sàn và các tường có độ dày 200mm và 100mm.

+ Hoạt tải (HT) sàn, mái khai báo dưới dạng lực phân bố đều trên shell.

Tải trọng ngang trong thiết kế kết cấu được xác định bởi gió tĩnh phân bố dọc theo chiều dài dầm biên, trong khi gió động được tính toán dưới dạng lực tập trung tại tâm khối lượng.

Hình 6.3: Mô hình 3D của công trình

6.4 Các trường hợp nội lực

6.4.1 Sơ đồ làm việc bao gồm

- Các phần tử thanh (cột và dầm)

- Các phần tử tấm (sàn, vách cứng và lõi)

Hình 6.4: Các phần tử khung trục 3 6.4.2 Tải trọng

- Tĩnh tải (TT): Tải trọng bê tông của các cấu kiện khai báo kích thước, các thông số về vật liệu như ,E … với hệ số vượt tải 1,1.

- Cấu tạo sàn (CTS): Tải trọng của các lớp cấu tạo

- Tải trọng tường (TUONG): bao gồm tải trọng tường 220, tường 110 phân bố đề trên dầm

- Tổ hợp 3 tải trọng trên được tổ hợp tĩnh tải : THTT = TT + CTS + TUONG

- Hoạt tải sàn khai báo dưới dạng lực phân bố đều trên shell

+ Gió tĩnh được khai báo tại tâm cứng chia làm 4 TH tải:

• GTX tí&nh dựớng: Giọ tí&nh thêọ phựớng X

• GTX tí&nh ăm: Giọ tí&nh thêọ phựớng X, ngựớc hựớng với GX

• GTY tí&nh dựớng: Giọ tí&nh thêọ phựớng Y

• GTY tí&nh ăm: Giọ tí&nh thêọ phựớng Y, ngựớc hựớng với GY

Gió động được phân loại theo tâm khối lượng thành 4 trường hợp tương tự như gió tĩnh Trong đó, có hai dao động tương ứng với các giá trị GDX1, GDX2, GDY1 và GDY2.

ETABS v9.7.4 Elevation View - 3 Shear Force 2-2

ETABS v9.7.4 - Elevation View - 3 Axial Force

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ tính toán cốt thép cho khung trục 3, chúng tôi đã thu thập kết quả tính nội lực cho các trường hợp tải trọng như Tĩnh Tải, Hoạt Tải, Gió đẩy GXT, Gió hút GXP, Gió đẩy Wy, Gió hút Wy, Gió động GDX và Gió động GDY Việc tổ hợp nội lực và tải trọng được thực hiện theo các tiêu chuẩn thiết kế quy định.

Tổ hợp nội lực là phương pháp cộng có lựa chọn nhằm xác định các giá trị nội lực bất lợi nhất để tính toán cốt thép hoặc kiểm tra khả năng chịu lực Việc thực hiện tổ hợp nội lực, hay còn gọi là tổ hợp tải trọng, cần tuân theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành.

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động qui định tổ hợp như sau:

+ Tổ hợp cơ bản 1: Gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do một trường hợp của hoạt tải có lựa chọn.

Tổ hợp cơ bản 2 bao gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do ít nhất hai loại hoạt tải, với lựa chọn trường hợp bất lợi nhất Trong đó, nội lực của hoạt tải sẽ được nhân với hệ số tổ hợp là 0,9.

Tổ hợp đặc biệt bao gồm nội lực từ tĩnh tải, nội lực từ hoạt tải và nội lực từ tải trọng đặc biệt Trong đó, nội lực do hoạt tải được nhân với hệ số tổ hợp 0,65, còn nội lực do tải trọng đặc biệt được tính đến ảnh hưởng theo phương còn lại và nhân với hệ số tổ hợp 0,3.

Trong mỗi tổ hợp, việc tính toán phụ thuộc vào trạng thái giới hạn và hệ số độ tin cậy (hệ số vượt tải) của tải trọng Tải trọng tính toán được xác định bằng cách nhân hệ số tải trọng tiêu chuẩn với hệ số vượt tải.

Tổ hợp nội lực cho cột khung không gian, cần xét các trường hợp sau:

- Cột khung không gian được bố trí cốt thép đối xứng do đó các giá trị Mxmax,

Mymax là những mômen lớn nhất về giá trị tuyệt đối.

Chạy chương trình kết cấu ta được các biểu đồ nội lực như sau:

Ta có những trường hợp tải trọng:

6.5 Tính toán và tổ hợp nội lực

6.5.1 Tổ hợp nội lực cột (T1, T5, T9)

Bảng tổ hợp nội lực cột Tầng 1

Tên cột Tiết diện Nội lực Tĩnh tải Hoạt tải

Gió phương X Gió phương Y Tổ hợp cơ bản I Tổ hợp cơ bản II

+X -X +Y -Y My max My min Mx max Mx min My tư,

Mx tư My max My min Mx max Mx min My tư,

N tư, Mx tư N tư, Mx tư N tư, My tư N tư, My tư N max N tư, Mx tư N tư, Mx tư N tư, My tư N tư, My tư N max

Bảng tổ hợp nội lực cột Tầng 5

Bảng tổ hợp nội lực Cột Tầng 9

6.5.2 Tổ hợp nội lực dầm (T1, T6, T11)

Bảng tổ hợp nội lực Dầm Tầng 1

Tên dầm Vị trí Tiết diện (m) Nội lực Tĩnh tải Hoạt tải

+X -X +Y -Y Mmax Mmin Mtư Mmax Mmin Mtư

Qtư Qtư Qmax Qtư Qtư Qmax

Tầng dầm Tên Vị trí Tiết diện (m) Nội lực Tĩnh tải Hoạt tải

Tên dầm Vị trí Tiết diện (m) Nội lực Tĩnh tải Hoạt tải

6.6 Kiểm tra các điều kiện theo

- Từ mô hình đã xây dựng ta xuất kết quả và kiểm tra các điều kiện:

- Chuyển vị đỉnh hay chuyển vị lệch tầng chủ yếu dựa vào các tải trọng ngang (gió) nên ta tìm chuyển vị theo các tải trọng ngang.

Khi thiết kế nhà cao tầng, việc kiểm tra chuyển vị ngang của đỉnh công trình theo TCVN 5574:2018 là rất quan trọng Mục tiêu của việc này là đảm bảo sự thoải mái trong sinh hoạt cho cư dân ở các tầng cao và duy trì độ ổn định tổng thể cho toàn bộ công trình.

- Dựa vào bảng M.4 phụ lục M TCVN 5574:2018

- Đối với nhà có kết cấu khung vách chuyển vị ngang của đỉnh cột phải thỏa mãn:

Hình 6.5: Chuyển vị ngang lớn nhất của công trình

- Chuyển vị lớn nhất theo phương ngang của đỉnh kết cấu: do trường hợp tải GX gây ra.

- Chiều cao của công trình là H = 47,4 (m)

Vậy chuyển vị đỉnh thỏa mãn yêu cầu cho phép của tiêu chuẩn

Chuyển vị lệch tầng là một yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, cần được hạn chế tối đa theo tiêu chuẩn Nếu chuyển vị lệch tầng vượt quá giới hạn cho phép, có thể gây hư hại cho các vật liệu kiến trúc như vách kính giữa các cột và cột tròn trang trí Hạn chế chuyển vị lệch tầng cũng giúp tránh phát sinh mômen thứ cấp, đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

- Theo tiêu chuẩn TCVN5574:2018 bảng M.4 thì chuyển vị lệch tầng

- Dựa vào mô hình etabs ta có chuyển vị lệch tầng lớn nhất là: 0,001031

Vậy công trình thỏa mãn điều kiện về chuyển vị lệch tầng

6.7 Thiết kết thép dầm khung trục 3

Bảng 6.7: Chỉ tiêu của bê tông

Khối lượng riêng  Cường độ tính toán R b

Cường độ chịu kéo tính toán R bt

Bảng 6.8: Phân loại cốt thép

6.7.2 Tính toán cốt thép a Với tiết diện chịu mômen âm

Vì cánh nằm trong vùng kéo, bê tông không được tính cho chịu kéo; do đó, về mặt cường độ, chỉ cần tính toán với tiết diện chữ nhật có kích thước bxh.

Hình 6.6: Tính toán dầm chịu mômem âm

- Với giá trị mômen âm, bản cánh chịu kéo, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật:

+ Nếu Tăng kích thước tiết diện, tăng cấp độ bền nén của bêtông hoặc đặt cốt kép.

- Kiểm tra điều kiện về hàm lượng cốt thép:

+ Nếu thì giảm kích thước tiết diện rồi tính lại

+ Nếu thì tăng kích thước tiết diện rồi tính lại

Để tính toán chính xác, cần tăng kích thước tiết diện nếu không sử dụng cốt thép chịu nén As’ Nếu không tăng kích thước, phải thiết lập cốt thép chịu nén và thực hiện tính toán theo tiết diện cốt kép Đặc biệt, đối với tiết diện chịu mômen dương, việc này càng trở nên quan trọng.

- Với giá trị mômen dương, bản cánh chịu nén, tính cốt thép theo tiết diện chữ T

- Độ vươn sải cánh Sc:

Hình 6.7: Tính toán cốt thép chịu momen dương

+ Nếu Trục trung hòa đi qua cánh, tính cốt thép theo tiết diện hình chữ nhật: Tính toán tương tự như với mômen âm.

+ Nếu Trục trung hòa đi qua sườn, tính cốt thép theo tiết diện chữ T

Tính tương tự như với tiết diện chịu mômen âm.

- Nếu Tiết diện quá lớn cần giảm tiết diện hoặc giảm mác vật liệu.

6.7.3 Tính toán cốt thép cho dầm

- Để thiên về an toàn và thời gian tính toán, tính các phần tử dầm B59, B60, B61 và dùng thép đã tính toán ở dầm B59 để bố trí cho dầm B61.

 Tính toán cốt thép phần tử dầm B59 (bxh = 300x700) mm tầng 1

Bảng 6.9: Nội lực tính toán trong dầm

Dầm Tiết diện M (kN.m) Q (kN)

Cuối dầm -290,652 170,598 a Với tiết diện chịu mômen âm

- Tại gối đầu dầm có (kN.m)

- Với bê tông B25 cốt thép nhóm CB400-V và

(mm 2 ) Chọn có As = 1519,76 (mm 2 )

Chiều dày lớp bảo vệ là c = 30 mm.

- Tại gối cuối dầm có (kN.m)

(mm 2 ) Chọn có As = 1519,76 (mm 2 )

Kiểm tra khe hở: b Với tiết diện chịu mômen dương

- Chiều rộng bản cánh: (mm)

(kN) Trục trung hòa đi qua cánh, tính toán cốt thép theo hình chữ nhật (mm)

(mm 2 ) Chọn có As = 1519,76 (mm 2 )

Kiểm tra khe hở: c Tính toán cốt đai

Phương pháp và trình tự tính toán cốt thép ngang tham khảo trong

Trong dầm, cần bố trí cốt thép đai ôm lấy toàn bộ cốt thép dọc để tạo thành khung cốt thép vững chắc Để đơn giản hóa quá trình thi công, cốt đai được tính toán dựa trên lực cắt lớn nhất và áp dụng cách bố trí tương tự cho các dầm còn lại.

Dựa vào bảng tổ hợp nội lực, lực cắt lớn nhất trong các dầm:

 Kiểm tra điều kiện hạn chế về chịu lực cắt: Để dầm không bị phá hoại lực cắt phải thỏa mãn :

 Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền trên dải nghiêng giữa các vết nứt xiên:

NỀN MÓNG (15%)

THI CÔNG (30%)

Tiêu đề	Thiết kế công trình tòa nhà văn phòng Như Sa, Kiến Thụy, TP Hải Phòng
Tác giả	Nguyễn Văn Trọng
Người hướng dẫn	TS. Chu Tuấn Long
Trường học	Đại học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Kỹ thuật xây dựng
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	300
Dung lượng	14,05 MB